Kuvantum mekaniği yönünden tek kütle veya tek atomik
numaralı bir çekirdeğin “nükleer spin”i vardır. Çekirdeğin her spini farklıdır;
bu durum, NMR deneylerinin, özel bir elementin sadece özel bir izotopu için
hassas olması sonucunu yaratır. Tüm absorpsiyon spektroskopik ölçmeler,
absorblayıcı bir örneğin neden olduğu ışın gücündeki azalmanın, yani
zayıflamanın saptanması işlemidir.
NMR spektroskopide ise absorblayıcı taneciklerin
sayısı çok azdır ve sonuçtaki zayıflama değerinin doğru olarak ölçülmesi
oldukça zordur. Bu nedenle NMR spektrometreler, pozitif absorpsiyonla oluşan
sinyalin büyüklüğünü ölçer.
NMR ile moleküllerin içerdiği atomların
fiziksel veya kimyasal özellikleri tayin edilir. Çalışması nükleer magnetik
rezonansa olayına dayanır; molekülün yapı, dinamik, reaksiyon durumu ve
kimyasal çevresiyle ilgili bilgiler verir. Bir molekülde atomun etrafındaki
intramoleküler (molekül içi) magnetik alan rezonans frekansını
değiştireceğinden, molekül ve molekülün fonksiyonel gruplarının elektronik yapısıyla
ilgili detaylı bilgi verir.
NMR spektra iki şekilde elde edilir.
Birincisi, elektromagnetik frekansın değişmesiyle alınan absorpsiyon sinyali
ölçülür. Diğer yöntemde sabit-frekanslı
bir radyo osilatörü ve sürekli taramalı magnetik alan kullanılır; incelenen bir
çekirdek için frekans ve alan kuvveti birbiriyle doğru orantılı olduğundan, bir
absorpsiyon spektrumunda B0 apsis fonksiyonundadır.
Bir NMR spektrometrenin temel
elemanları
